Winter is coming,！靜電對電子元器件和設(shè)備的損傷在冬天更是不容忽視,。生產(chǎn)線為什么會在防靜電措施投入這么大呢,？就是因為被靜電打怕了,！那么在實驗室我們該如何避免靜電對設(shè)備的損害呢,？

一、靜電是如何產(chǎn)生的呢,？

l摩擦：任何兩個不同材質(zhì)的物體接觸后摩擦再進行分離,，即可產(chǎn)生靜電；

l感應(yīng)：對于導(dǎo)電材料而言,，由于電子能在導(dǎo)電材料表面自由流動,，若將其置于電場中，由于電荷同性相斥,，異性相吸,，正負電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，從而產(chǎn)生靜電,；

l傳導(dǎo)：同樣對于導(dǎo)電材料,，因電子能在它的表面自由流動，若與帶電物體進行接觸,，則發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移,，從而產(chǎn)生靜電。

圖1為人體靜電模型示意圖,。電路中開關(guān)接A時,，電壓源對電容充電，模擬人體積累靜電的過程,；當開關(guān)接到B時,，存儲在電容上的電荷通過電阻（等效人體電阻）向設(shè)備放電，相當于人體觸碰設(shè)備瞬間,，放電的過程會在短短數(shù)百微秒的時間內(nèi)產(chǎn)生一定大小的瞬間放電電流,，進而可能會將設(shè)備內(nèi)部的器件損壞。

 圖1 人體靜電模型

二,、為什么儀器這么容易被靜電擊穿呢,？

儀器類產(chǎn)品通常需要滿足IEC61326-1標準的電磁兼容性要求，該標準中包含了靜電抗擾度試驗,，要求儀器類產(chǎn)品依據(jù)IEC61000-4-2,，需滿足接觸放電4KV，空氣放電8KV的試驗等級。

1,、越高頻的儀器,，靜電防護能力相對越弱

示波器是一個高阻設(shè)備，極易受到外界靜電感應(yīng)而產(chǎn)生靜電,，但電荷在靜電較強的場合難于泄放,，就容易出現(xiàn)靜電擊穿。由于靜電防護器件的寄生參數(shù)會影響高頻信號的測量,，所以高頻儀器當中無法集成過多的靜電防護器件,，從而導(dǎo)致靜電防護能力下降。

因此越高頻的儀器越需要注意靜電防護,。

2,、錯誤使用操作也會導(dǎo)致儀器被靜電損壞

對于示波器而言，一定要留意先接地后接信號,。比如以下兩種操作都是非常危險的,，一定要盡量避免。

錯誤操作1：在使用示波器測量電路板時,，探針先接信號線,，探頭地線后接地；

錯誤操作2：用手直接觸摸探頭針,，如圖2所示,。

圖2 錯誤操作

三、我們可以通過哪些措施來做靜電防護呢,？

雖然儀器具備一定的防靜電能力,，但如果環(huán)境靜電比標準要求更高時，儀器依然可能被靜電損壞,，所以在使用儀器時的一些基本的靜電防護措施還是有必要了解的,。

靜電防護主要遵循先釋放后操作的原則。

1,、保持儀器接地良好

目的是將靜電泄放到大地,。如果萬不得已需要浮地測量，一定要在具體操作之前先接地釋放靜電,。

2,、在測量之前對環(huán)境做靜電處理

條件允許的話，產(chǎn)線需要鋪防靜電地板,、穿戴防靜電服,、防靜電鞋等。對于高頻儀器的使用還要通過戴靜電手環(huán)將人身上的靜電直接泄放到大地,，如圖3所示,。

 圖3 儀器常見的防靜電措施

如果條件不允許,，我們有個比較方便的辦法，可以在接觸儀器之前,，先用手摸一下接地良好的東西,，最好每隔一段時間操作一次。

3,、一定要先接地,，后接信號。

被測設(shè)備也會有靜電（接觸電阻小,，釋放電流可能更高）,，因此使用示波器測量電路板，必須先接探頭地線,，再接探針到信號線,；若先接探針到測試點，后接探頭地,，則靜電將直接通過示波器信號回路釋放，有可能擊穿示波器內(nèi)部器件,，這是非常重要的操作步驟,。

在很多板卡的設(shè)計中也有類似應(yīng)用，如圖4所示的PCIE板卡,，時鐘信號的金手指要明顯短于其它引腳,，就是為了在插卡時讓地線先接觸進行放電后，信號線后接觸就安全了,。

  圖4 板卡常見的防靜電措施

4,、盡量不要觸碰裸露的接口

對于電子設(shè)備裸露的接口，一定不要用手摸,，包括示波器探頭探針也是如此,。

四、總結(jié)

操作者在使用儀器時,，一定要有靜電防護意識,，特別是干燥的冬天，這樣才可以盡量減少靜電放電對儀器的傷害,。再強調(diào)一次：特別是在北方,，特別是在冬天。